某矿工作面水文地质情况评价报告

12202回采工作面

水文地质情况评价报告

编制：

审核：

科长：

防治水副总：

总工：

**煤矿地质测量科

2018年9月25日

12202回采工作面水文地质情况评价报告

审查意见

目录

一、工作面概况 (1)

二、工作面水文地质简况 (1)

（一）主要含水层 (1)

（二）主要隔水层 (4)

三、防治水工作开展情况 (5)

四、工作面充水因素分析及评价 (7)

（一）地表水 (7)

（二）顶板含水层水 (7)

（三）底板含水层水 (8)

（四）老空水 (9)

（五）断层构造水 (9)

（六）勘探钻孔 (9)

（七）陷落柱、岩浆侵入、冲刷带等地质异常体 (10)

五、12下煤层底板突水危险性评价 (10)

六、工作面涌水量预计 (10)

七、结论 (10)

12202回采工作面水文地质情况评价报告

一、工作面概况

12202工作面位于122采区北翼东部，东部为北翼轨道巷；西部隔130m为12206工作面，南至西翼胶带大巷，北部为25-10断层。

12202工作面煤层底板标高-430.0～-464.0m。工作面走向95m，倾斜长832m，工作面面积约7.96万m2。

12202工作面对应地面位于工业广场西北部，**村东部，**村下。地面地势较平坦，地面标高+37.55～+38.79m，平均+38.17m。

二、工作面水文地质简况

（一）主要含水层

12202工作面设计开采煤层为上石炭统太原组第12下煤层，煤层顶板自上而下有第四系砂岩、上侏罗统砂砾岩、三灰、五灰等主要含水层，底板板自上而下有八灰、九灰、十下灰、十二灰、十四灰和奥灰等主要含水层。各含水层水文地质特征如下：

1、第四系砂岩含水层

第四系总厚度平均90.87m，上部砂层较发育，以中细粒砂为主，粘土含量较低，砂层连续性较好，结构松散；下部以粘土、砂质粘土为主，局部发育粉砂、细砂透镜体。按岩性组合、砂层数量、砂层连续程度、粘土含量高低等因素将第四系划分为上、中、下三段，其中上段和下段为含水层，中段为隔水层，由于第四系中段隔水层段的阻隔作用，下含水层段与大气降水、地表水及第四系上含水层段无直接的补给关系。第四系下含水层段补给条件差，富水性较弱。

2、侏罗系砂砾岩含水层

侏罗系三台组平均残厚333m。下距12下煤平均92m，该层主要由紫红色粉砂岩、细粒砂岩、砾岩和砂质泥岩等组成，由下而上，一般可将其分成三个岩性段，其中第一、第二段中的砂砾岩夹层为含水层，第三段以粉砂岩层为主，为隔水层。上侏罗统砂砾岩在井田内1孔漏水，漏失量6.72m3/h，漏水点标高

-281.70m。2002年**煤矿井检1号孔抽水试验水位标高

-93.98m，单位涌水量0.00000772L/s.m，富水性弱。

根据工作面瞬变电磁法探测报告，在测线120～170、510～550、600～640m处，距巷道顶部70～120m范围内，存在3处相对低阻异常区，分析为顶板上侏罗统砂砾岩小范围富水区，连通性较差，含水体之间的补给性差。

3、三灰含水层

厚6.45～6.55m，平均厚为6.50m，下距12下煤层平均52.41～54.14m，。该层顶部为黄褐色，向下为深灰色，细晶质结构，含少量燧石结核，坚硬中部有缝合线构造，产蜓科化石，具裂隙且充填方解石。井田内仅发现1孔漏水，其余均不含水，漏失量为2.4m3/h，2002年**煤矿井检2号孔三灰至五灰段混合抽水试验水位标高-175.01m，单位涌水量0.0000127L/s.m，富水性弱。

4、五灰含水层

第五层灰岩厚2.00～2.15m，平均厚2.07m，下距12下煤层26.37～27.92m，平均27.15m。该层呈深灰色，细晶质结构，含泥质物，产少量海百合茎化石，具裂隙且充填方解石，产少量蜓科化石。井田内无漏水孔。2002年**煤矿井检2号孔三灰至五灰段混合抽水试验水位标高-175.01m，单位涌水量0.0000127L/s.m，富水性弱。

5、八灰含水层

厚2.93～3.63m，平均3.28 m，为12下煤层直接底板，为工作面的直接充水含水层。该层为灰色，棕灰色，坚硬、层厚、块状，细、隐晶质结构，上中部产蜓科化石及海百合茎化石，偶见黄铁矿结晶体，底部0.3米显深灰色，含较多的泥质及炭质条带。2002年**煤矿井检1号孔八灰至九灰段混合抽水试验水位标高-176.59m，单位涌水量为0.00004169L/s.m，富水性弱。

6、九灰含水层

厚1.70～2.36m，平均2.03m，上距12下煤层11.41～17.29m，平均14.35m。该层为棕灰色，断面致密，性脆，块状，中晶质结构，具缝合线构造，充填方解石，质不纯，含泥质，偶见蜓科化石，有细微裂隙。井田内未见漏水钻孔，钻探取芯观察岩芯较完整，裂隙不发育。2002年**煤矿井检1号孔八灰至九灰段混合抽水试验水位标高-176.59m，单位涌水量

0.00004169L/s.m，富水性弱。矿井在生产过程中，上下山多次揭露九灰均无水。

7、十下灰含水层

十下灰厚4.35～4.70 m，上距12下煤层44.76～52.56m，平均48.66m。m。井田内有1孔漏水，漏失量3.08 m3/h，局部裂隙发育，充填方解石和泥质，单位涌水量0.0069 L/s.m，富水性弱。

8、十二灰含水层

十二灰厚7.05～7.72m，上距12下煤平均75.35m。该层含泥质较多，裂隙不发育。根据2016年施工的162-1、162-2补充勘探钻孔揭露，单位涌水量0.00975～0.0306L/s·m，富水性弱，静止水位标高-393.90～-398.30m。

9、十四灰含水层

十四灰平均厚8.79m。上距12下煤平均87.75m。根据2016年施工的162-1、162-2钻孔揭露，单位涌水量0.0082L/s·m，富水性弱，静止水位标高-349.30～-354.90m。

10、奥灰含水层

奥灰在井田内最大揭露厚度104.7m。上距12下煤层平均136.2m。根据2016年施工的162-1、162-2补充勘探钻孔揭露，单位涌水量0.0056～0.0204L/s·m，富水性弱，静止水位标高-142.3m。

（二）主要隔水层

井田发育的主要隔水层有第四系中部隔水层段、侏罗—白垩纪三台组第三段隔水层段、17煤下伏隔水层组。

1、第四系中部隔水层段

厚18.80～50.76m，平均35.18m。岩性由黄、浅黄、灰黄、灰绿色粘土、砂质粘土、粘土质砂及薄层砂层所组成.其中含粘土类1～14层，累厚5.70～35.90m，平均16.48m。粘土塑性强，据滕北矿区地质资料，其粘土的塑性指数为19.8～22.6，砂质粘土的塑性指数为16.8。该层段连续性好，平面展布广，是本区较稳定的隔水层段。由于其阻隔作用，使第四系下含水层段、上侏罗统砂砾岩含水层及煤系内薄层石灰岩含水层水与大气降水、地表水及第四系上含水层段没有直接的补给关系。

2、侏罗-白垩纪淄博群三台组（J3K1s）三段相对隔水层段

三段最大残厚252.70m。岩性为粉砂岩，泥质胶结，结构致密，富水性极差。据区域水文地质资料将该段作为防止第四系下含水层段水垂直下渗至煤系地层的一个较稳定的相对隔水层段。

3、太原组泥岩、铝土质泥岩、粉砂岩、煤层隔水岩组

（1）五灰至八灰段

其间主要由泥岩、炭质泥岩、粉砂岩、细砂岩组成，间夹薄层不稳定石灰岩3层（六、七上、七下灰）和薄煤层6层（9、10、11、12上、12上’、12下），可有效地阻隔五灰与八灰间的水力联系。但也可在局部地段，通过开采煤12下煤层所形成的“两带”，发生水力联系。

（2）九灰至十下灰段

其间主要由泥岩、粉砂岩、细粒砂岩所组成。可有效地阻隔九灰与十下灰的水力联系。

（3）17煤层至奥灰顶段

主要由17煤层以下岩层和本溪组岩层组成，岩性包括泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和石灰岩。17煤至十二灰平均间距为29.77m，十二灰平均厚度为 4.12m，其间25.65m部分以铝质泥岩及粉砂岩为主，自然状态下可有效地阻隔十二、十四灰与煤系内部石灰岩含水层之间的水力联系。本溪组为平均15.44m的铝质泥岩，有效地阻隔十四灰与奥灰含水层之间的水力联系。

三、防治水工作开展情况

1、水文地质调查

通过查阅矿井地层综合柱状图、工作面附近钻孔资料和主要含水层抽放水试验资料，掌握主要含水层相关参数。

对地面进行调查，经调查地面无积水，无地裂缝。

2、涌水量观测

通过对12202工作面巷道掘进期间涌水量观测，巷道掘进期间基本无涌水，遇断层裂隙和局部低洼处有少量底板渗水，对工作面的掘进未造成影响。

3、水文地质补充勘探

（1）工作面“CT”探测

我矿委托**勘探队对12202工作面进行坑透“CT”探测并提交《**煤矿12202工作面巷道无线电磁波透视成像(CT)探测报告》，根据该报告，在12202工作面内共发现5处异常区，解译断层11条，面内断层最大落差1.9m。面内未见岩溶陷落柱。无岩浆侵入体、冲刷带。

（2）工作面瞬变电磁法探测

①通过对12202胶带巷、轨道巷和切眼顶板瞬变电磁探测成果的分析，工作面顶板上部0～30m内，有相对稳定的层状低阻区，电阻率值较低，结合相关钻孔资料分析，是由顶板泥岩、砂质泥岩及五灰引起，在测线120～170、510～550、600～640m 处，距巷道顶部70～120m范围内，存在3处相对低阻异常区，分析为顶板三灰及上侏罗统砂砾岩小范围富水区，连通性较差，含水体之间的补给性差。12下煤“两带”发育高度波及不到三灰，工作面的回采一般不受三灰及上侏罗统砂砾岩含水层影响。工作面在回采至断层附近区域时应加强顶板观测。

②通过对12202胶带巷、轨道巷和切眼底板瞬变电磁探测成果的分析，工作面底板下部0～30m内，有相对稳定的层状低阻区，电阻率值较低，结合相关钻孔资料分析，是由底板泥岩、砂质泥岩引起的，在测线100～150、700～740m处，距巷道底部中远区，存在多处相对低阻异常区，分析为底板十下灰、十二灰及十四灰的小范围富水区，连通性较差，含水体之间的补给性差，易于疏干。工作面在回采至断层附近区域时应加强底板观测。

③结合12202工作面无线电磁波坑道透视探测成果中，圈定的FCT6、FCT8、FQ1及FQ2断层，上述断层在12202工作面井下瞬变电磁探测成果中均有异常反应区与之对应分布，说明断层发育区域存在相对富水区，工作面回采工程中可能会造成断层破碎地段产生裂隙，从而使水体通过断层进入工作面内，工作

面回采过程中应对该断层发育区域加强水文观测和水情水害预报。

4、水文地质资料综合分析

通过对工作面水文地质调查、观测和补充勘探，综合分析对工作面开采有影响的充水因素，分析评价可能对工作面开采有影响的各类水害。

四、工作面充水因素分析及评价

（一）地表水

12202工作面对应地面为村庄和基本农田，无河流、水库、池塘、湖泊等地表水体。同时第四系中部的粘土隔水层，可较好地阻隔第四系上组潜水、地表水体与基岩含水层的水力联系。正常情况下地面积水也不会下渗。地表水对工作面的开采无影响。

（二）顶板含水层水

12202工作面煤层顶板自上而下有第四系砂岩、上侏罗统砂砾岩、三灰、五灰等主要含水层。根据2009年委托山东科技大学提交的《滕州郭庄矿业有限责任公司**煤矿工作面（12下煤层）覆岩破坏两带高度探测研究》，12下煤层开采覆岩导水裂隙带高度预计公式为：H裂=24.96M，（M为采高）。

12202工作面平均煤厚1.57m，平均采高1.65m，预计“两带”高度41.18m，小于12下煤层至三灰间距，因此三灰及以上含水层对本工作面的开采无影响。

12下煤层“两带”高度波及五灰，五灰含水层成为工作面的直接充水含水层。五灰厚2.00～2.15m，平均厚2.07m，下距12下煤层26.37～27.92m，平均27.15m。五灰为弱含水层，以静储水为主，无补给水源，工作面顶板冒落后会在老塘涌出，结合相邻12210、12206等工作面开采实际涌水资料，五灰含水层对本工作面的开采影响较小。

（三）底板含水层水

12202工作面开采煤层为上石炭统太原组第12下煤层，煤层底板自上而下有八灰、九灰、十下灰、十二灰、十四灰和奥灰等主要含水层。各含水层对工作面开采的影响分析及评价如下：

1、八灰含水层

厚2.93～3.63m，平均3.28 m，为12下煤层直接底板，为工作面的直接充水含水层。富水性弱，井下实际揭露八灰含水层仅在构造发育地段出现出水点，水量1～3m3/h，工作面巷道掘进疏放后回采时基本无出水，八灰对本工作面的开采影响较小。

2、九灰含水层

厚1.70～2.36m，平均2.03m，上距12下煤层11.41～17.29m，平均14.35m。九灰富水性弱，矿井在生产过程中，上下山多次揭露九灰均无水。根据地质报告提供及实际揭露经验，我矿工作面回采对底板的破坏深度8～10m，波及不到九灰，且本矿多次揭露九灰均无水，九灰含水层对12下煤层的开采无影响。

3、十下灰、十二灰、十四灰和奥灰含水层

根据地质报告提供及实际揭露经验，我矿工作面回采对底板的破坏深度波及不到十下灰及以下含水层，十下灰、十二灰、十四灰和奥灰含水层对工作面无直接充水影响。

根据《煤矿防治水细则》突水系数计算公式：

T=P/M，

其中：T——突水系数（MPa/m）；

P——底板隔水层承受的水头压力水压值（MPa），12202工作面最低开采标高-464.0m，底板隔水层承受的水压：十二灰：1.43MPa；十四灰：1.98MPa；奥灰：4.49MPa。

M——底板隔水层厚度（m），十二灰：75.35m；十四灰87.75m；奥灰：136.2m。

通过计算得：12202工作面在最低开采标高-464.0m处，底板含水层突水系数分别为：十二灰0.019MPa/m；十四灰：0.022MPa/m；奥灰0.033MPa/m。十二灰、十四灰和奥灰含水层突水系数均不大于0.06MPa/m，结合矿井实际开采经验，十二灰、十四灰和奥灰含水层对12下煤层的开采无影响。

（四）老空水

12202工作面为村下条带开采工作面，与相邻12206工作面留设130m煤柱，相邻工作面老空水对本工作面的开采无影响。与本采区南翼相邻的12201工作面之间有西翼轨道、胶带大巷保护煤柱相隔，因而12202工作面不受老空水的影响。

（五）断层构造水

12202工作面北部为25-10断层，该断层为逆断层，断层走向北东，倾向北西，倾角23～33°，落差0～55m。根据《**煤矿防水煤柱设计》，对该断层留设50m保安煤柱。根据12202工作面设计，工作面切眼施工至北翼轨道运输大巷保安煤柱，切眼距25-10断层大于400m。25-10断层对工作面的开采无影响。

12202工作面巷道掘进中揭露断层12条，揭露断层最大落差2.2m，无涌水。断层构造水对工作面的正常回采基本无影响。

（六）勘探钻孔

12202工作面内无勘探钻孔。

12202工作面胶带巷东部约30m有一勘探钻孔33-5孔，切眼北部约40m有一勘探钻孔33-6孔。经调查，两钻孔均于1980年施工，终孔于十二灰下部泥岩，封孔质量合格，对工作面的回采无影响。

（七）陷落柱、岩浆侵入、冲刷带等地质异常体

通过对工作面进行坑透“CT”和瞬变电磁法探测，面内未见岩溶陷落柱，无岩浆侵入体、冲刷带、天窗等地质异常体。

五、12下煤层底板突水危险性评价

通过对12206工作面12下煤底板含水层分析，12202工作面在最低开采标高-464.0m处，底板含水层突水系数分别为：十二灰0.019MPa/m；十四灰0.022MPa/m；奥灰0.033MPa/m。底板含水层突水系数均不大于0.06MPa/m，12202工作面的开采不受底板突水威胁。

六、工作面涌水量预计

通过对12202工作面12下煤层充水因素分析，工作面回采时涌水主要来自顶板五灰和底板八灰含水层。五灰为静储水，富水性弱，一般为开采冒落后在老空区滞后出水；八灰为12下煤层直接底板，根据已采工作面揭露，该层裂隙不发育，富水性弱，只有在构造处有少量涌水。

相邻12206工作面与本工作面水文地质条件相同，开采标高基本一致，因此借鉴12206工作面回采时实测涌水资料预测本工作面涌水量。12206工作面回采时正常涌水量5m3/h，考虑防尘水、断层裂隙和其他因素影响，预计12202工作面回采时正常涌水量15m3/h，最大涌水量30m3/h。

七、结论

通过对12202工作面水文地质条件分析和评价，该工作面水文地质条件清楚，直接充水含水层为顶板五灰和底板八灰含水层，均为弱含水层，预计工作面正常涌水量15m3/h，最大涌水量30m3/h；工作面不受地表水的威胁；工作面不受采空区积水威胁；勘探钻孔对工作面的回采无影响；通过工作面“CT”探测预计工作面内无陷落柱，无岩浆岩侵入体，无落差大于5m的断层；

工作面不受底板突水威胁。12202工作面的开采基本不受水害威胁。

附图：1、12202工作面平面图

2、12202工作面煤层顶底板综合柱状图